В ночь на 10 сентября по московскому времени закончилась трехлетняя серия научных экспедиций США по исследованию состава атмосферы во время полетов от одного полюса до другого. Исследовательский самолет HIAPER (High-performance Instrumented Airborne Platform for Environmental Research — Высокоэффективная оснащенная аппаратурой летающая платформа для наблюдений окружающей среды), способный преодолевать расстояния в 11 тысяч километров, закончил последнюю экспедицию, приземлившись на своем базовом аэродроме в Анкоридже.
Команда HIPPO (HIAPER Pole-to-Pole Observations — наблюдения от полюса до полюса) объединила исследователей из Национального центра атмосферных исследований, Гарвардского и Принстонского университетов, Океанографического института Скриппса, Национальной администрации по исследованию океанов и атмосферы и Университета Майами. Первая экспедиция с исследовательскими полетами состоялась с 8 по 30 января 2009 года. За это время было проведено пять миссий (с 31 октября по 22 ноября 2009 года, в 2010 году с 24 марта по 16 апреля и две в 2011 году: с 14 июня по 11 июля и с 9 августа по 9 сентября).<2>
В течение своих полетов HIAPER, оснащенный современным оборудованием для исследования состава атмосферы, летал от Арктики до Новой Зеландии и Ближней Антарктики, измеряя в разные времена года состояние атмосферы на высотах от 150 до 13500 метров.
Основной целью миссий HIPPO была оценка содержания в атмосфере парниковых газов. Исследователи главным образом пытались ответить на вопрос о поведении метана, потенциально парникового газа, содержание которого в атмосфере стало расти со времен появления пара и электричества, потом, в девяностых, вдруг стало резко спадать, а сейчас вновь нарастает.
Но это был только один из вопросов, на которые можно было ответить, причем впервые, с помощью этих миссий.
Фактически всю земную атмосферу для разных времен года участники экспедиций разбили на тонкие слои, изучив внимательно каждый из них. Ученые измерили уровни более чем 80 газов и частиц в атмосфере. В частности, исследователи получили возможность изучить влияние вырубки и восстановления арктических лесов и тропических джунглей на уровни главного парникового газа — двуокиси углерода. То, что дали эти миссии, невозможно сравнить с данными наземных станций.<3>
«Проводить измерения атмосферы только наземными станциями — это все равно что заниматься подводным плаванием в марлевой повязке», — полагает Бриттон Стефенс, один из глав проекта HIPPO.
Предварительные результаты пяти миссий HIPPO дали исследователям много интересной информации и поводов для удивления. Распределение многих газовых компонентов оказывалось порой неожиданным, а их содержание — более высоким. Все это требует своего объяснения. Так, были обнаружены намного более высокие, чем предполагалось ранее, концентрации частиц сажи над Тихим океаном – над той частью западного побережья США, где нет больших городов. Источником этих частиц являются автомобильные двигатели, и эти частицы, поглощая солнечное излучение, то есть работая как парниковый газ, влияют на процесс формирования облаков, а также, попадая на лед или снег, повышают скорость их таяния.<4>
Также удивило ученых неожиданно высокое содержание окиси азота над тропиками (этот газ одновременно поглощает солнечное тепло и способствует истощению озонового слоя Земли). Они предполагают, что окись азота, содержание которой в атмосфере стало увеличиваться с тех пор, как в сельском хозяйстве стали интенсивно пользоваться азотными удобрениями, переносится сюда штормами из Юго-Восточной Азии.
Более подробный анализ данных HIPPO будет опубликован в ближайшее время, после чего эти результаты будут использованы для уточнения ныне существующих климатических моделей.